iOS 数据持久化

定义：所谓的数据持久化就是将数据保存到硬盘中，使应用程序或是机器重启后可以继续访问之前保存的数据。

在iOS开发中数据持久化的方案主要有以下5种：
1. preference（偏好设置）UserDefault
2. plist文件（属性列表）
3. NSKeyedArchiver（归档）（archives [ˈɑ:kaivz]n.档案)
4. SQLite 3
5. CoreData (后期会有单独文章介绍)

1. preference（偏好设置）UserDefault

iOS应用都可以通过偏好设置来快速保存用户登录账号，密码和登录状态等信息。
苹果提供了一个UserDefaults实例，通过它来存取偏好设置，保存格式为plist文件格式。
使用偏好设置来保存数据，默认存储在Preferences的文件夹下，偏好设置数据会将所有的数据都保存到Preferences的文件夹下的同一个plist文件中。
偏好设置是以key-value的方式进行存储和读写到系统固定的plist缓存文件，使用到一个单例对象UserDefaults。

注意事项：

使用偏好设置对数据进行保存，它保存的时间是不确定的，会在将来某一时间自动将数据保存到Preferences文件夹下，如果需要即刻将数据存储，使用synchronize方法。

在ActionExtension中使用主程序的UserDefaults，需要使用init?(suiteName: String?)方法初始化，suiteName为Group Id。

使用方法：
let KEY_USERNAME = "username"
let KEY_EMAIL = "email"
    
let defaults = UserDefaults.standard
defaults.set(username, forKey: KEY_USERNAME)
defaults.set(email, forKey: KEY_EMAIL)

let userName = defaults.string(forKey: KEY_USERNAME)
let email = defaults.string(forKey: KEY_EMAIL) ?? "empty"
2. plist文件（属性列表）

plist文件是将某些特定的类，通过XML文件的方式保存在目录中。

注意事项：

可以被序列化的类型只有如下几种：
NSArray
NSMutableArray
NSDictionary
NSMutableDictionary
NSData
NSMutableData
NSString
NSMutableString
NSNumber
NSDate
存储时使用writeToFile: atomically:方法。 其中atomically表示是否需要先写入一个辅助文件，再把辅助文件拷贝到目标文件地址这是更安全的写入文件方法。

使用方法：
 NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
 NSString *fileName = [path stringByAppendingPathComponent:@"123456.plist"];

 NSArray *array = @[@"1233", @"4566", @"7899"];
 [array writeToFile:fileName atomically:YES];

 NSArray *result = [NSArray arrayWithContentsOfFile:fileName];
 NSLog(@"%@", result);
3. NSKeyedArchiver（归档）（archives [ˈɑ:kaivz]n.档案

归档(称为序列化)是把对象转为字节码，以文件的形式存储到磁盘上；程序运行过程中或者当再次重写打开程序的时候，可以通过解归档（反序列化）还原这些对象。归档和解归档用于少量数据的持久化存储和读取。

注意事项：

默认情况下只能对 NSDate, NSNumber, NSString, NSArray, or NSDictionary来进行归档。
若对自定义的对象进行归档，需要实现NSCoding协议，并实现NSCoding方法。
NSCoding协议的方法：
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder;
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder;
如果用了继承，则子类一定也要重写NSCoding协议的两个方法。

使用方法：
 NSArray *archiverAry = @[
                             @{@"Eugen" : @"ZhangYanJin123456"},
                             @{@"Chana" : @"LuChan12345678765"}
                             ];
 NSString *filePath = [self filePathWithName:@"Object"];
 if ([NSKeyedArchiver archiveRootObject:archiverAry toFile:filePath]) {
        NSLog(@"archiver success：path=%@",filePath);
 }
    
 NSArray *unArchiverAry = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:filePath];
 NSLog(@"unarchive success %@",unArchiverAry);
4. SQLite 3

SQLite是一个轻量级的关系数据库。SQLite最初的设计目标是用于嵌入式系统，占用资源非常少，在嵌入式设备中，只需要几百K的内存就够了，目前应用于Android、iOS、Windows Phone等智能手机。iOS使用时SQLite，只需要加入libsqlite3.0.tbd依赖以及引入sqlite3.h头文件即可。

注意事项：

SQL对大小写不敏感，语句末尾不使用分号。
iOS程序中一般情况下只有一个数据库，我们可以在数据库中创建多张表来保存不同的信息，因为多个数据库不断的连接，关闭是很耗性能的。

使用方法：

1.需要的框架：libsqlite3.0.tbd
2.引入头文件<sqlite3.h>
3.打开数据库
4.执行SQL命令——创建表，增删改查等操作
5.关闭数据库

class MyDbOperation{

  private let VERSION = 1
  private let DB_NAME = "YourName.db"
  private var db: OpaquePointer? = nil


  // 打开数据库
  @discardableResult func openDb() -> Bool{
    if db == nil {
      let path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(.documentDirectory, .userDomainMask, true)[0] + "/\(DB_NAME)"
      if sqlite3_open(path.cString(using: String.Encoding.utf8)!, &db) != SQLITE_OK {
        closeDb()
        Log("~~~~~~~~sqlite3_close failed~~~~~~~~~")
        return false
      }
    }
    return true
  }

  // 建表
  @discardableResult private func createTable() -> Bool {
    let sql_create_table = "create table if not exists " + "tableName"
      + "( " + KEY_ROWID + " integer primary key autoincrement,"
      + KEY_DATATYPE + " text,"
      + .......)";

    var r = execSql(sql: sql_create_table)
    return r
  }

  // 关闭数据库
  @discardableResult func closeDb() -> Bool{
    let value = (sqlite3_close(db) == SQLITE_OK)
    db = nil
    if !value {  Log("~~~~~~~~sqlite3_close failed~~~~~~~~~")}
    return value;
  }

  // 执行语句
  @discardableResult private func execSql(sql: String) -> Bool {
    if sqlite3_exec(db, sql.cString(using: String.Encoding.utf8)!, nil, nil, nil) != SQLITE_OK {
      Log("~~~~~~~~sqlite3_close failed~~~~~~~~~")
      return false
    }
    return true
  }

  // 执行语句
  @discardableResult private func execSql(sql:String, parms:[Any]?) -> Bool {
    
    var stmt:OpaquePointer? = nil
    var result = sqlite3_prepare_v2(db, sql.cString(using: String.Encoding.utf8)!, -1, &stmt, nil)
    
    if result != SQLITE_OK {
      sqlite3_finalize(stmt)
      Log("~~~sqlite3_prepare_v2 failed~~~")
      return false
    }
    
    if let params = parms {

      if params.count == sqlite3_bind_parameter_count(stmt) {
        
        let SQLITE_TRANSIENT = unsafeBitCast(-1, to:sqlite3_destructor_type.self)
        result = SQLITE_OK
        
        for index in 0..<params.count {
          if let str = params[index] as? String {
            result = sqlite3_bind_text(stmt, CInt(index+1), str, -1, SQLITE_TRANSIENT)
          } else if let data = params[index] as? NSData {
            result = sqlite3_bind_blob(stmt, CInt(index+1), data.bytes, CInt(data.length), SQLITE_TRANSIENT)
          } else if let value = params[index] as? Int {
            result = sqlite3_bind_int64(stmt, CInt(index+1), Int64(value))
          } else {
            Log("~~~This parm is Not supported~~~")
          }
          
          if result != SQLITE_OK {
            
            sqlite3_finalize(stmt)
            Log("~~~sqlite3_bind failed~~~")
            return false
          }
        }
      }
    }
    
    result = sqlite3_step(stmt)
    if result != SQLITE_OK
       && result != SQLITE_DONE {
      
      sqlite3_finalize(stmt)
      Log("~~~sqlite3_bind failed~~~")
      return false
    }
    
    sqlite3_finalize(stmt)
    Log("~~~ execSql OK ~~~")
    
    return true
  }

  // 增
    private func insertData(tableName:String, data:[String:Any]) -> Bool {
      var sql = "insert into \'\(tableName)\' "
        ......
        ......
          
      sql += "(\(column)) values (\(value))"
      
      return execSql(sql:sql, parms:arr)
    }

  // 删
  func deleteDataFromTable(rowId: Int) -> Bool{
    let sql = "delete from \(YourTableName) where \(KEY_ROWID) = \'\(rowId)\'"
    return execSql(sql: sql)
  }

  // 删
  // whereClause：条件。
  private func deleteData(whereClause:[String:Any]) -> Bool{
    var sql = "delete from \'\(YourTableName)\' "
    if whereClause.count > 0 {
      sql += " where "
      whereClause.keys.forEach({ (key) in
        sql += " \(key) = "
        if  let val = whereClause[key] as? String  {
          sql += " \'\(val)\' and"
        }else {
          sql += " \(whereClause[key]!) and"
        }
      })
      let range = sql.index(sql.endIndex, offsetBy: -3)..<sql.endIndex
      sql.removeSubrange(range)
    }
    
    return execSql(sql:sql)
  }

  // 改
  // data：要更新进去的值。
  // whereClause：条件1234
  private func updateData(data:[String:Any], whereClause:[String:Any]) -> Bool {
    if data.count == 0 {
      return false
    }
    var sql = "update \'\(YourTableName)\' set "
    var arr: [Any] = []
    data.keys.forEach({ (key) in
      // 要更新的值123456

      // 遍历key
      sql += "\(key) = ? ,"
      if  let val = data[key] {
        // 用key拿到value
        arr.append(val)
      }
    })
    let range = sql.index(sql.endIndex, offsetBy: -2)..<sql.endIndex
    sql.replaceSubrange(range, with: Constant.STR_EMPTY)
    if whereClause.count > 0 {
      
      sql += " where "
      
      whereClause.keys.forEach({ (key) in
        // 拿出条件123456

        // 遍历key
        sql += " \(key) = "
        if  let val = whereClause[key] as? String  {
          sql += " \'\(val)\' and"
        } else {
          sql += " \(whereClause[key]!) and"
        }
      })
      let range = sql.index(sql.endIndex, offsetBy: -3)..<sql.endIndex
      sql.removeSubrange(range)
    }
    
    return execSql(sql:sql, parms:arr)
  }

  // 查
  private func queryData(sql:String) -> [[Any]] {

    var stmt:OpaquePointer? = nil
    let result = sqlite3_prepare_v2(self.db, sql.cString(using: String.Encoding.utf8)!, -1, &stmt, nil)

    if result != SQLITE_OK {
      sqlite3_finalize(stmt)
      Log("~~~sqlite3_prepare_v2 failed~~~")
    }
    
    var dataArray:Array = [[Any]]()
    while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW) {
      var arr:Array = [Any]()
      let columns = sqlite3_column_count(stmt)
      for index in 0..<columns {
        let type = sqlite3_column_type(stmt, index)
        switch type {
        case SQLITE_BLOB:
          let data = sqlite3_column_blob(stmt, index)
          let size = sqlite3_column_bytes(stmt, index)
          let param = NSData(bytes:data, length:Int(size))
          arr.append(param)
        case SQLITE_INTEGER:
          let itg = Int(sqlite3_column_int(stmt, index))
          arr.append(itg)
        case SQLITE_TEXT:
          let str = UnsafePointer<CUnsignedChar>(sqlite3_column_text(stmt, index))
          let txt = String.init(cString: str!)
          arr.append(txt)
        case ****TYPE:
      ***********
        default:
          Log("~~~This parm is Not supported~~~")
        }
      }
      dataArray.append(arr)
    }
    sqlite3_finalize(stmt)
    
    return dataArray
  }
}
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